建筑力學(xué)第二章計算簡圖(Tu)物體受力分析第一頁，共七十八頁?！?-1約束(Shu)與約束(Shu)反力第二頁，共七十八頁。§2-1約(Yue)束與約(Yue)束反力一、概念自由體：位移不受限制的物體叫自由體。第三頁，共七十八頁。§2-1約束與約束反(Fan)力一、概念位移受限制的物體叫非自由體。非自由體：一、概念自由體：位移不受限制的物體叫自由體。第四頁，共七十八頁?！?-1約束與(Yu)約束反力一、概念位移受限制的物體叫非自由體。非自由體：自由體：位移不受限制的物體叫自由體。約束：限制非自由體某些位移的周圍物體稱為約束。這里，約束是名詞，而不是動詞的約束注意：第五頁，共七十八頁。約束(Shu)力：§2-1約束與約束反力約束對被約束物體的作用叫約束力。①大小未知；②方向與被約束物體的運(yùn)動方向相反；③作用點在物體與約束的接觸點。約束力特點：第六頁，共七十八頁?！?-1約(Yue)束與約(Yue)束反力二、常見約束的類型及約束力的確定1.柔索約束如：繩索、鏈條、膠帶等。第七頁，共七十八頁。

柔索類約束只能受拉，所以它們的約束反力(Li)是作用在接觸點，方向沿繩索背離物體。PPFTFT1F'T1F'T2FT2§2-1約束與約束反力柔索約束第八頁，共七十八頁。§2-1約束(Shu)與約束(Shu)反力2.光滑面約束第九頁，共七十八頁。約束反力作用在接觸點處，方向沿公法線(Xian)，指向受力物體。光滑面的約束PFN§2-1約束與約束反力PFNFNAFNB第十頁，共七十八頁。

光滑(Hua)面約束§2-1約束與約束反力第十一頁，共七十八頁。FNFN’第十二頁，共七十八頁?！?-1約束與約束反(Fan)力3.光滑鉸鏈約束第十三頁，共七十八頁。其約束反力：用兩個(Ge)正交分量表示。FNFNFNFxFy第十四頁，共七十八頁。FAyFAx銷釘銷釘(中間鉸鏈）反力：用兩(Liang)個正交分量表示。A第十五頁，共七十八頁。鉸鉸(Jiao)第十六頁，共七十八頁。AFxFyA§2-1約束與(Yu)約束反力光滑圓柱鉸鏈約束第十七頁，共七十八頁?！?-1約束(Shu)與約束(Shu)反力4．鉸支座——固定鉸鏈支座與活動鉸鏈支座第十八頁，共七十八頁。第十九頁，共七十八頁。§2-1約束與約束反(Fan)力4．鉸支座（1）固定鉸鏈支座第二十頁，共七十八頁。第二十一頁，共七十八頁。固定鉸支反力(Li)：用兩個正交分量表示。AFAyFAx其簡圖為第二十二頁，共七十八頁。§2-1約束(Shu)與約束(Shu)反力固定鉸鏈支座FAyFAx第二十三頁，共七十八頁。（2）活動鉸鏈(Lian)支座§2-1約束與約束反力第二十四頁，共七十八頁。輥軸反力：必垂(Chui)直于支承面。FN第二十五頁，共七十八頁。5．鏈桿約(Yue)束兩端用光滑鉸鏈與其他物體連接，不計自重且中間不受力作用的桿件——二力桿。第二十六頁，共七十八頁。第二十七頁，共七十八頁?！?-1約束(Shu)與約束(Shu)反力FA第二十八頁，共七十八頁。6.固定端(Duan)支座（固定支座）約束特點：使桿件既不能移動也不能發(fā)生轉(zhuǎn)動。約束反力——兩個垂直的分力XA、YA、Ma圖：第二十九頁，共七十八頁。7．定(Ding)向支座約束特點：允許桿端沿與鏈桿垂直的方向移動，限制沿鏈桿方向的移動。約束反力——一個沿鏈桿方向的力N和一個力偶m。圖：第三十頁，共七十八頁。第三十一頁，共七十八頁。蝶鉸或(Huo)合頁鉸鏈約束實例§2-1約束與約束反力第三十二頁，共七十八頁。圓柱鉸鏈和固(Gu)定鉸鏈支座中間鉸§2-1約束與約束反力第三十三頁，共七十八頁。二(Er)力桿FA§2-1約束與約束反力第三十四頁，共七十八頁?！?-2結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)計(Ji)算簡圖一．建筑結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計建造建筑的用途——各種功能需要，其中：——抵抗外荷載、為用戶提供一個安全、可靠的環(huán)境，是建筑物最重要的功能之一，也是房屋最基本的要求。因此，承載能力分析，是建筑物設(shè)計中重要環(huán)節(jié)。第三十五頁，共七十八頁。建筑物承載能力分析時，首先要對建筑物進(jìn)行抽象，去掉其中繁(Fan)雜的無關(guān)內(nèi)容，只保留和承載能力有關(guān)的核心骨架——就像要看一個人站得穩(wěn)只需看其骨架……而與他的服飾沒有多大關(guān)系。這種決定建筑物承載能力的核心骨架就稱為——建筑結(jié)構(gòu)，簡稱結(jié)構(gòu)。第三十六頁，共七十八頁。建筑物的主體設(shè)(She)計：建筑設(shè)計——建筑師承擔(dān)；結(jié)構(gòu)設(shè)計——結(jié)構(gòu)工程師完成，包括建筑物的承載力、剛度和穩(wěn)定性?！O(shè)計師作為建筑物的總體規(guī)劃者應(yīng)該對此過程有所了解，否則——有可能出現(xiàn)你設(shè)計的建筑方案在結(jié)構(gòu)上根本行不通的尷尬。第三十七頁，共七十八頁。結(jié)構(gòu)設(shè)計的對象是建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計分(Fen)為兩大環(huán)節(jié)：一是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，簡稱結(jié)構(gòu)分析；二是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和構(gòu)造設(shè)計，簡稱結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)分析的目的：獲取建筑結(jié)構(gòu)在各種使用荷載下的內(nèi)力。結(jié)構(gòu)設(shè)計則是：根據(jù)結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果，對結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施以保證他們能夠承受已知的內(nèi)力。因此建筑力學(xué)就是——解決結(jié)構(gòu)分析過程中遇到的各種問題的一門學(xué)科。第三十八頁，共七十八頁。二．結(jié)(Jie)構(gòu)計算簡圖已知：建筑物承受外荷載的骨架稱為建筑物的結(jié)構(gòu)。從力學(xué)角度，用以描述建筑結(jié)構(gòu)的圖，即為——結(jié)構(gòu)計算簡圖.結(jié)構(gòu)計算簡圖是對建筑物力學(xué)本質(zhì)的描述，是從力學(xué)的角度對建筑物的抽象和簡化，包括三個環(huán)節(jié)：1．建筑物所受荷載的抽象和簡化；2．約束的抽象和簡化；3．結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抽象和簡化。

確定結(jié)構(gòu)計算簡圖是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析的起點，因此，計算簡圖是否正確，關(guān)系到整個建筑物的成敗——重要。第三十九頁，共七十八頁。（一）建筑荷載的簡化(Hua)和分類結(jié)構(gòu)在建筑自重、用戶重量、風(fēng)力、雪壓力等外力的作用下會產(chǎn)生內(nèi)力和位移——我們把所有作用在結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載。而——結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和位移稱為結(jié)構(gòu)在荷載作用下的反應(yīng)。具體地說，結(jié)構(gòu)分析就是求在外因（荷載及其它原因）影響下的內(nèi)部反應(yīng)（內(nèi)力和位移）。第四十頁，共七十八頁。荷載(Zai)按分布形式分為：集中荷載(Zai)、均布荷載(Zai)和非均布荷載(Zai)。第四十一頁，共七十八頁。（二(Er)）約束的簡化和約束力

以桿系結(jié)構(gòu)為例，桿系結(jié)構(gòu)中基本桿件是桿件，但獨(dú)立的桿件是自由體，不能成為結(jié)構(gòu)。辦法：將眾多的桿件通過桿件與桿件之間的約束——節(jié)點，以及桿件與地基之間的約束——支座，聯(lián)系成為一個——非自由的、可以抵御外荷載的桿系——結(jié)構(gòu)。因此：桿系結(jié)構(gòu)的基本組成為——

桿件、節(jié)點、支座第四十二頁，共七十八頁。1．支(Zhi)座——固定支座、鉸支座、滾軸支座和滑移支座。固定支座：第四十三頁，共七十八頁。鉸支(Zhi)座——柱腳：第四十四頁，共七十八頁。滑移支座——鋼(Gang)結(jié)構(gòu)支座大樣：第四十五頁，共七十八頁。滾軸支座——某剛結(jié)(Jie)構(gòu)支座第四十六頁，共七十八頁。常見支座的類型(Xing)和性質(zhì)第四十七頁，共七十八頁。2．節(jié)(Jie)點——剛結(jié)點、鉸接點、組合節(jié)點剛結(jié)點：第四十八頁，共七十八頁。鉸接(Jie)點——忽略銷釘?shù)哪Σ恋谒氖彭?，共七十八頁。組合節(jié)點(Dian)——1-2截面角度不變第五十頁，共七十八頁。3．桿件的(De)簡化——第五十一頁，共七十八頁。第五十二頁，共七十八頁。（三）結(jié)(Jie)構(gòu)受力分析圖實際建筑物抽象成結(jié)構(gòu)計算簡圖后，問題就轉(zhuǎn)化為——純粹的力學(xué)問題.已知：力學(xué)問題求解的第一步就是取分離體作受力分析圖。——進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析時關(guān)鍵的第一步！受力圖畫錯了，必將導(dǎo)致整個分析工作的失?。〉谖迨?，共七十八頁。例(Li)：圖示為一外伸簡支梁的計算簡圖。試以桿件ABCD為對象做出受力圖。第五十四頁，共七十八頁。特殊情況：當(dāng)未知數(shù)超過三(San)個時：第五十五頁，共七十八頁。第五十六頁，共七十八頁。第五十七頁，共七十八頁。第五十八頁，共七十八頁。第五十九頁，共七十八頁?！?-3物體的受力(Li)分析和受力圖第六十頁，共七十八頁。一、受力分析解(Jie)決力學(xué)問題時，首先要選定需要進(jìn)行研究的物體，即選擇研究對象；然后根據(jù)已知條件，約束類型并結(jié)合基本概念和定律分析它的受力情況，這個過程稱為物體的受力分析。作用在物體上的力有：

主動力：如重力，風(fēng)力，氣體壓力等。

被動力：即約束力。

§2-3物體的受力分析和受力圖第六十一頁，共七十八頁。畫物體受力圖主要步驟為：①選研究對象(Xiang)；②取分離體；③畫主動力；④畫約束反力。二、受力圖§2-3物體的受力分析和受力圖第六十二頁，共七十八頁。二(Er).受力圖[例1]

試畫出圖示結(jié)構(gòu)中圓柱O及桿AB的受力圖第六十三頁，共七十八頁。ABF例(Li)題2§2-3物體的受力分析和受力圖第六十四頁，共七十八頁。AB碾子的受力圖(Tu)為：FFNAFNB解：ABF例題1§2-3物體的受力分析和受力圖G第六十五頁，共七十八頁。例(Li)題3§2-3物體的受力分析和受力圖ABDCG1G2第六十六頁，共七十八頁。FDFC

1.斜桿CD

的(De)受力圖。CD解：二力桿例題3§2-3物體的受力分析和受力圖ABDCG1G2第六十七頁，共七十八頁。FD’FAyFAxG1

2.梁AB（包括電動機(jī)(Ji)）的受力圖。ABDG2例題3§2-3物體的受力分析和受力圖ABDCG1G2FDFCCD第六十八頁，共七十八頁。

如圖所示的三鉸拱橋，由左右(You)兩拱橋鉸接而成。設(shè)各拱橋的自重不計，在拱上作用有載荷F，試分別畫出左拱和右拱的受力圖。F例題4§2-3物體的受力分析和受力圖第六十九頁，共七十八頁。1.右拱(Gong)

BC

的受力圖。CB解：FCFBF例題4§2-3物體的受力分析和受力圖第七十頁，共七十八頁。ACD2.左(Zuo)拱AC的受力圖。AC表示法一表示法二FFAFFFAxFAyFC’FC’例題4§2-3物體的受力分析和受力圖第七十一頁，共七十八頁。FABCDEH例(Li)題5§2-3物體的受力分析和受力圖第七十二頁，共七十八頁。FD’DEF1.梯(Ti)子AB部分的受力圖。

解：ABHDFAyFAxFBFEFD例題5§2-3物體的受力分析和受力圖FABCDEH第七十三頁，共七十八頁。2.梯子AC

部分的受(Shou)力圖。

ACEFE’FCFAy’FAx’例題5§2-3物體的受力分析和受力圖FABCDEHFD’FABHDFAyFAxFBDEFEFD第七十四頁，共七十八頁。3.梯子整體(Ti)的受力圖。

FBFCFABDEHC例題5§2-3物體的受力分析和受力圖FABCDEH第七十五頁，共七十八頁。三、畫受力(Li)圖應(yīng)注意的問題除重力、電磁力外，物體之間只